KR101216373B1 - Ceria material and method of forming same - Google Patents

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Abstract

2차 입자 크기 분포가 80nm 내지 199nm의 범위이고 밀도가 적어도 6.6g/cm3인 산화세륨 입자를 포함하는 미립자 재료.A particulate material comprising cerium oxide particles having a secondary particle size distribution ranging from 80 nm to 199 nm and having a density of at least 6.6 g / cm 3 .

Description

세리아 재료 및 그 형성 방법{CERIA MATERIAL AND METHOD OF FORMING SAME}Ceria material and its formation method {CERIA MATERIAL AND METHOD OF FORMING SAME}

본 발명은 전반적으로 세리아 재료 및 세리아 재료를 형성하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates generally to ceria materials and methods and systems for forming ceria materials.

연마 재료는 벌크 재료를 제거하기 위해서 또는 제품의 표면 특성, 예를 들어 윤(shine), 질감, 및 균일성에 영향을 주기 위해서 다양한 산업에서 사용된다. 예를 들어, 금속 부품 제조업체는 표면을 균일하게 매끄러운 표면으로 개량하고 광택을 내기 위해서 연마재를 사용한다. 유사하게, 광학 제조업체는 원하지 않는 광 회절 및 산란을 방지하는 무결함 표면을 생성하기 위해서 연마 재료를 사용한다. 추가적으로, 반도체 제조업체는 회로 부품을 형성하기 위한 저결함 표면을 생성하기 위해서 기판 재료를 연마할 수 있다.Abrasive materials are used in a variety of industries to remove bulk materials or to affect the surface properties of products, such as shine, texture, and uniformity. For example, metal part manufacturers use abrasives to improve and polish the surface to a uniformly smooth surface. Similarly, optical manufacturers use abrasive materials to create flawless surfaces that prevent unwanted light diffraction and scattering. Additionally, semiconductor manufacturers can polish the substrate material to create low defect surfaces for forming circuit components.

제조업체는 전형적으로 소정의 응용에 대하여 높은 스톡 제거율(stock removal rate)을 갖는 연마 재료를 원한다. 그러나, 흔히 제거율과 연마된 표면의 품질 사이에 트레이드-오프가 있다. 보다 미세한 입자의 연마 재료는 전형적으로 보다 매끄러운 표면을 생성하지만, 보다 낮은 재료 제거율을 가질 수 있다. 보다 낮은 재료 제거율은 보다 느린 생산 및 증가된 비용으로 이어진다. 한편, 보다 큰 입자의 연마 재료는 보다 높은 재료 제거율을 갖지만, 연마된 표면에 있어서의 스크래치, 피트(pit) 및 다른 변형에 일조할 수 있다.Manufacturers typically want abrasive materials with high stock removal rates for certain applications. However, there is often a trade-off between the removal rate and the quality of the polished surface. Finer particles of abrasive material typically produce a smoother surface, but may have a lower material removal rate. Lower material removal rates lead to slower production and increased costs. On the other hand, larger grain abrasive materials have a higher material removal rate, but may contribute to scratches, pit and other deformations on the polished surface.

산화세륨(IV) 또는 세리아(ceria)는 SiO2-기재 조성물의 연마에 사용되는 세라믹 미립자이다. 일반적으로, 세리아는 기계적 수단에 의해 연마하는 동안 SiO2를 제거한다. 추가로, SiO2에 대한 그의 화학적 활성은 다른 재료들과 비교할 때 제거율을 개선한다. 전자 응용, 예를 들어 반도체 화학적-기계적 연마(chemical-mechanical polishing, CMP), 포토마스크 연마, 또는 하드 디스크 연마에서 세리아-기재 입자를 사용하기 위해서, 이들 입자는 연마된 표면에 스크래치, 피트 또는 다른 변형을 야기함 없이 고속으로 연마하기에 충분히 연마성이 있어야 하며, 추가로 오염물이 없어야 한다. 그러한 결함 및 오염물은 소자 제조 기술이 최소 선폭(feature size)을 계속 감소시킴에 따라 중요성이 증가된다. Cerium oxide (IV) or ceria is ceramic fine particles used to polish the SiO 2 -based composition. In general, ceria removes SiO 2 during polishing by mechanical means. In addition, its chemical activity on SiO 2 improves the removal rate compared to other materials. In order to use ceria-based particles in electronic applications, such as semiconductor chemical-mechanical polishing (CMP), photomask polishing, or hard disk polishing, these particles may be scratched, pit or otherwise applied to the polished surface. It must be abrasive enough to grind at high speeds without causing deformation, and further free of contaminants. Such defects and contaminants are of increasing importance as device fabrication techniques continue to reduce the minimum feature size.

그렇기 때문에, 개선된 연마 미립자 및 그로 형성된 연마 슬러리가 바람직할 것이다.As such, improved abrasive particulates and abrasive slurries formed therefrom would be desirable.

특정 실시 형태에서, 미립자 재료는 1차 입자 크기가 약 70nm 내지 약 120nm의 범위이고 2차 입자 크기 분포가 약 80nm 내지 약 150nm의 범위인 산화세륨 입자를 포함한다.In certain embodiments, the particulate material comprises cerium oxide particles having a primary particle size in a range from about 70 nm to about 120 nm and a secondary particle size distribution in a range from about 80 nm to about 150 nm.

다른 실시 형태에서, 미립자 재료는 1차 입자 크기가 약 70nm 내지 약 120nm의 범위이고 밀도가 적어도 약 6.6g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다.In another embodiment, the particulate material comprises cerium oxide particles having a primary particle size in a range from about 70 nm to about 120 nm and a density of at least about 6.6 g / cm 3 .

추가의 실시 형태에서, 미립자 재료는 2차 입자 크기 분포가 약 80nm 내지 약 199nm의 범위이고 밀도가 적어도 약 6.6g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다.In further embodiments, the particulate material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size distribution ranging from about 80 nm to about 199 nm and having a density of at least about 6.6 g / cm 3 .

추가의 실시 형태에서, 연마 슬러리는 미립자 재료를 포함한다. 상기 미립자 재료는 2차 입자 크기 분포가 약 80nm 내지 약 199nm의 범위이고 밀도가 적어도 약 6.6g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다.In further embodiments, the polishing slurry comprises particulate material. The particulate material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size distribution ranging from about 80 nm to about 199 nm and having a density of at least about 6.6 g / cm 3 .

또 다른 실시 형태에서, 세리아 재료의 형성 방법은 알칼리 염기를 질산세륨(III)의 수용액과 혼합하는 단계, 혼합물을 에이징(aging)하여 산화세륨 입자를 형성하는 단계, 혼합물을 세척하여 이온 전도도가 적어도 약 500μS/cm로 되게 하는 단계, 및 650℃ 내지 1000℃의 범위의 온도에서 산화세륨 입자를 하소(calcining)하는 단계를 포함한다.In yet another embodiment, a method of forming a ceria material comprises mixing an alkali base with an aqueous solution of cerium nitrate, aging the mixture to form cerium oxide particles, washing the mixture to at least have an ionic conductivity of at least Bringing to about 500 μS / cm, and calcining the cerium oxide particles at a temperature in the range of 650 ° C. to 1000 ° C.

첨부 도면을 참고함으로써 본 발명은 잘 이해될 수 있으며, 본 발명의 다수의 특징 및 이점이 당업자에게 명백해질 수 있다.
도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 및 도 9는 상이한 공정 파라미터를 사용하여 생성된 입자의 화상을 포함한다.
The present invention may be well understood by reference to the accompanying drawings, and many features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art.
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 8, and 9 include images of particles generated using different process parameters.

특정 실시 형태에서, 연마 슬러리에 사용하기 위한 산화세륨 미립자의 형성 방법은 알칼리 염기를 질산세륨의 수용액과 혼합하는 단계; 혼합물을 에이징하여 산화세륨 미립자를 형성하는 단계; 혼합물을 세척하여 적어도 약 500μS/cm의 이온 전도도를 제공하는 단계; 및 산화세륨 입자를 건조시키고 하소하는 단계를 포함한다. 일례로, 알칼리 염기는 수산화칼륨을 포함할 수 있다. 추가의 예로, 이온 전도도는 적어도 약 1000μS/cm일 수 있다. 하소는 약 650℃ 내지 약 1000℃의 범위의 온도에서 수행될 수 있다. In certain embodiments, a method of forming cerium oxide fine particles for use in an abrasive slurry comprises mixing an alkali base with an aqueous solution of cerium nitrate; Aging the mixture to form cerium oxide fine particles; Washing the mixture to provide an ionic conductivity of at least about 500 μS / cm; And drying and calcining the cerium oxide particles. In one example, the alkaline base may comprise potassium hydroxide. As a further example, the ionic conductivity may be at least about 1000 μS / cm. Calcination may be performed at a temperature in the range of about 650 ° C to about 1000 ° C.

생성되는 산화세륨 미립자는, 특히 연마 응용에 대하여 바람직한 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 산화세륨 미립자는 1차 입자 크기가 약 70nm 내지 약 120nm의 범위일 수 있다. 다른 예로, 산화세륨 미립자는 2차 입자 크기가 약 80nm 내지 약 199nm의 범위일 수 있다. 추가로, 산화세륨 미립자는 밀도가 적어도 약 6.6g/cm3일 수 있다.The resulting cerium oxide fine particles can have desirable properties, particularly for abrasive applications. For example, the cerium oxide fine particles may have a primary particle size in the range of about 70 nm to about 120 nm. As another example, the cerium oxide fine particles may have a secondary particle size in the range of about 80 nm to about 199 nm. In addition, the cerium oxide fine particles may have a density of at least about 6.6 g / cm 3 .

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 산화세륨 연마 재료는 침전 공정을 통해 형성된다. 예를 들어, 염기가 세륨 염을 포함하는 용액에 첨가될 수 있거나 또는 세륨 염이 염기를 포함하는 용액에 첨가될 수 있다. 특히, 상기 용액은 세륨 염의 수용액일 수 있다. 세륨 염의 예는 질산세륨, 염화세륨, 수산화세륨, 탄산세륨, 황산세륨, 또는 그 조합을 포함한다. 특정 실시 형태에서, 세륨(III) 염은 질산세륨을 포함한다.According to one embodiment of the invention, the cerium oxide abrasive material is formed through a precipitation process. For example, the base may be added to a solution comprising cerium salt or the cerium salt may be added to a solution containing base. In particular, the solution may be an aqueous solution of cerium salt. Examples of cerium salts include cerium nitrate, cerium chloride, cerium hydroxide, cerium carbonate, cerium sulfate, or combinations thereof. In certain embodiments, the cerium (III) salt comprises cerium nitrate.

다양한 염기가 사용될 수 있지만, 처리는 전형적으로 금속 수산화물 염기를 세륨(III) 염의 수용액과 혼합하는 단계를 포함한다. 금속 수산화물 염기는 알칼리 금속으로부터 형성되는 염기 또는 알칼리 토금속으로부터 형성되는 염기일 수 있다. 특히, 금속 수산화물 염기의 예는 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨 (NaOH), 또는 그 조합을 포함한다. 예시적인 실시 형태에서, 수산화칼륨이 질산세륨의 수용액과 혼합된다.Although various bases can be used, the treatment typically involves mixing a metal hydroxide base with an aqueous solution of cerium (III) salt. The metal hydroxide base can be a base formed from an alkali metal or a base formed from an alkaline earth metal. In particular, examples of metal hydroxide bases include potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), or combinations thereof. In an exemplary embodiment, potassium hydroxide is mixed with an aqueous solution of cerium nitrate.

일 실시 형태에서, 혼합물이 에이징된다. 예를 들어, 혼합물이 적어도 8시간, 예를 들어 적어도 12시간, 적어도 16시간, 또는 심지어 적어도 24시간 동안 교반될 수 있다. 에이징은 실온에서 수행될 수 있다. 대안적으로, 에이징은 적어도 80℃의 온도에서 수행될 수 있다.In one embodiment, the mixture is aged. For example, the mixture may be stirred for at least 8 hours, for example at least 12 hours, at least 16 hours, or even at least 24 hours. Aging can be performed at room temperature. Alternatively, aging may be performed at a temperature of at least 80 ° C.

추가적으로, 혼합물이 세척되어 바람직한 이온 전도도를 제공한다. 이온 전도도는 전형적으로 혼합물 중에 이온 전도도 프로브를 둠으로써 측정된다. 알칼리 금속 염기가 산화세륨을 침전시키기 위해 사용될 때, 이온 전도도는 남아 있는 알칼리 금속 이온, 예를 들어 칼륨 이온의 수준을 나타낼 수 있다. 특히, 세척은 칼륨 이온의 적어도 일부를 유지하도록 수행된다. 일 실시 형태에서, 혼합물은 세척되어 이온 전도도가 적어도 약 500μS/cm로 되게 할 수 있다. 예를 들어, 세척 후 이온 전도도는 적어도 약 800μS/cm, 예를 들어 적어도 약 1000μS/cm, 적어도 약 1100μS/cm, 또는 심지어 적어도 약 1400μS/cm일 수 있다. 특히, 이온 전도도는 적어도 약 1500μS/cm, 또는 심지어 2500μS/cm만큼 높거나 이보다 더 높을 수도 있다. 일반적으로, 이온 전도도는 약 3500μS/cm 이하, 예를 들어 3000μS/cm 이하이다.In addition, the mixture is washed to provide the desired ionic conductivity. Ionic conductivity is typically measured by placing an ionic conductivity probe in a mixture. When an alkali metal base is used to precipitate cerium oxide, the ionic conductivity can indicate the level of alkali metal ions remaining, for example potassium ions. In particular, the washing is performed to retain at least some of the potassium ions. In one embodiment, the mixture may be washed to have an ionic conductivity of at least about 500 μS / cm. For example, the ionic conductivity after washing may be at least about 800 μS / cm, for example at least about 1000 μS / cm, at least about 1100 μS / cm, or even at least about 1400 μS / cm. In particular, the ionic conductivity may be as high as or higher than at least about 1500 μS / cm, or even 2500 μS / cm. In general, the ionic conductivity is about 3500 μS / cm or less, for example 3000 μS / cm or less.

추가로, 혼합물이 건조되어 분말 형태로 미립자 세리아 재료를 획득할 수 있다. 예를 들어, 혼합물은 예컨대 분무 건조, 동결 건조, 또는 팬 건조 공정을 사용하여 건조될 수 있다. 일반적으로, 건조 공정을 선택함으로써 상이한 응집 특성이 달성될 수 있다. 예를 들어, 팬 건조는 저온 예컨대 대략 실온에서 수행될 수 있다. 대안적으로, 팬 건조는 보다 높은 온도 예컨대 적어도 약 100℃에서 수행될 수 있다. 일반적으로, 분무 건조는 100℃ 초과의 온도 예컨대 적어도 약 200℃에서 수행된다. 동결 건조는 슬러리를 고체 상태로 동결시키고, 이어서 그것을 진공 (약 350m torr) 하에서 최대 100℃ 미만으로 가열하는 단계를 포함하며, 이 공정은 덜 응집된 분말을 생성하기 위한 것으로 알려져 있다.In addition, the mixture may be dried to obtain particulate ceria material in powder form. For example, the mixture can be dried using, for example, a spray drying, freeze drying, or pan drying process. In general, different cohesive properties can be achieved by selecting a drying process. For example, fan drying may be carried out at low temperatures such as approximately room temperature. Alternatively, fan drying may be performed at higher temperatures such as at least about 100 ° C. In general, spray drying is performed at temperatures above 100 ° C., such as at least about 200 ° C. Freeze drying involves freezing the slurry to a solid state, and then heating it under vacuum (about 350 m torr) up to 100 ° C., which process is known to produce less aggregated powders.

건조된 산화세륨 미립자는, 예를 들어 미립자 세리아 재료에서의 결정 성장을 촉진시키고 밀도를 증가시키기에 충분한 온도에서 하소 공정을 사용하여 열적으로 처리된다. 전형적으로, 가열 처리는 적어도 약 650℃의 온도에서 수행되지만, 약 1000℃ 이하이다. 약 650℃ 미만의 온도에서는, 세리아 재료에서 원하는 결정 성장이 전형적으로 일어나지 않을 것이며, 한편 약 1000℃ 초과의 온도에서는, 세리아 입자가 각진 형상(angular shape)을 나타낼 수 있으며, 이러한 각진 형상은 연마 결함으로 이어진다. 일 실시 형태에서, 하소 온도는 약 700℃ 내지 약 850℃의 범위일 수 있다. 예를 들어, 하소 온도는 약 750℃ 내지 약 825℃의 범위일 수 있다.The dried cerium oxide fine particles are thermally treated using, for example, a calcination process at a temperature sufficient to promote crystal growth and increase density in the particulate ceria material. Typically, the heat treatment is performed at a temperature of at least about 650 ° C., but up to about 1000 ° C. At temperatures below about 650 ° C., the desired crystal growth will typically not occur in the ceria material, while at temperatures above about 1000 ° C., the ceria particles may exhibit an angular shape, which is an abrasive defect. Leads to. In one embodiment, the calcination temperature may range from about 700 ° C to about 850 ° C. For example, the calcination temperature may range from about 750 ° C to about 825 ° C.

일 실시 형태에서, 하소된 세리아 재료는 습식 밀링되어(wet-milled) 바람직한 2차 산화세륨 입자 크기 분포를 획득한다. 예를 들어, 하소된 세리아 재료는 수용액으로 습윤되고 밀링될 수 있다. 습식 밀링 공정은 최대 30중량%의 세리아 분말을 pH가 사전 조정된 탈이온수에 첨가함으로써 수행될 수 있다. 일례에서, 0.3 내지 0.4mm의 고순도 ZrO2 밀링 매체가 밀링 동안 사용될 수 있다. 슬러리 밀링 시간은 의도한 입자 크기 분포에 의해 결정된다.In one embodiment, the calcined ceria material is wet milled to obtain the desired secondary cerium oxide particle size distribution. For example, the calcined ceria material may be wetted and milled with an aqueous solution. The wet milling process can be carried out by adding up to 30% by weight of ceria powder to deionized water with a pH preset. In one example, high purity ZrO 2 milling media of 0.3-0.4 mm can be used during milling. Slurry milling time is determined by the intended particle size distribution.

추가적으로, 세리아 재료는 이온 교환 공정에 처해져 금속 이온, 예를 들어 알칼리 금속 이온을 제거할 수 있다. 일례에서, 이온 교환 공정은 유동상(fluidized-bed) 이온 교환 공정을 포함할 수 있다. 대안적으로, 고정상(fixed-bed) 이온 교환 공정이 사용될 수 있다. 세리아 재료는 또한 여과되거나 농축될 수도 있다.In addition, the ceria material may be subjected to an ion exchange process to remove metal ions, such as alkali metal ions. In one example, the ion exchange process may comprise a fluidized-bed ion exchange process. Alternatively, a fixed-bed ion exchange process can be used. The ceria material may also be filtered or concentrated.

특정 실시 형태에서, 세리아 재료는 슬러리 제형 내로 조합될 수 있다. 일례에서, 슬러리 제형은 수성 슬러리 제형이다. 대안적으로, 슬러리 제형은 유기 기재(organic based) 슬러리 제형일 수 있다. 추가로, 슬러리 제형은 세제, 살생물제, 및 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 슬러리 제형은 저분자량 중합체 첨가제, 예를 들어 폴리 아크릴레이트 기재 첨가제를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 슬러리 제형은 바람직한 pH, 예를 들어 5 초과의 pH, 또는 적어도 약 7의 pH를 가질 수 있다. pH는, 예를 들어 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하지 않는 염기 예컨대 수산화암모늄을 사용하여 조작될 수 있다.In certain embodiments, the ceria material may be combined into a slurry formulation. In one example, the slurry formulation is an aqueous slurry formulation. Alternatively, the slurry formulation may be an organic based slurry formulation. In addition, slurry formulations may include detergents, biocides, and other additives. For example, slurry formulations may include low molecular weight polymer additives, such as polyacrylate based additives. In another example, the slurry formulation can have a preferred pH, eg, a pH above 5, or a pH of at least about 7. The pH can be manipulated, for example, using bases such as ammonium hydroxide, which do not contain alkali metals or alkaline earth metals.

특히, 상기에 기재된 공정은 바람직한 특성을 갖는 산화세륨 입자, 예를 들어 산화세륨(IV) 입자를 제공한다. 그러한 특성은 놀랍게도 표면, 예를 들어 실리카 표면을 연마하는 데 사용될 때, 바람직한 표면 특성 및 제거율 둘 모두를 가져오는 연마 슬러리를 생성함이 밝혀졌다. 예를 들어, 산화세륨 입자는 1차 입자 크기가 약 70nm 내지 약 120nm의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 산화세륨 입자는 1차 입자 크기가 약 70nm 내지 약 100nm의 범위, 예를 들어 약 80nm 내지 약 100nm의 범위이다.In particular, the process described above provides cerium oxide particles, for example cerium (IV) particles, with desirable properties. Such properties have surprisingly been found to produce polishing slurries which, when used to polish surfaces, for example silica surfaces, yield both desirable surface properties and removal rates. For example, cerium oxide particles have a primary particle size in the range of about 70 nm to about 120 nm. In some embodiments, the cerium oxide particles have a primary particle size in the range of about 70 nm to about 100 nm, such as in the range of about 80 nm to about 100 nm.

본 명세서에서 사용될 때, 1차 입자 크기는 입자들의 평균 최장 또는 길이(longest or length) 치수를 나타내기 위해 사용된다. 예를 들어, 산화세륨 입자가 구형 또는 거의 구형인 형상을 나타낼 때, 입자 크기는 평균 입자 직경을 나타내기 위해 사용될 수 있다. 평균 입자 크기는 다수의 대표적인 샘플들을 취하고 대표적인 샘플 화상들에서 확인되는 입자 크기를 측정함으로써 결정될 수 있다. 그러한 샘플 화상들은 다양한 특성화 기술에 의해, 예를 들어 주사 전자 현미경법(scanning electron microscopy, SEM)에 의해 취해질 수 있다. 입자 크기는 개별적으로 확인가능한 입자에 관련된다.As used herein, primary particle size is used to indicate the average longest or length dimension of the particles. For example, when the cerium oxide particles exhibit a spherical or nearly spherical shape, the particle size can be used to represent the average particle diameter. The average particle size can be determined by taking a number of representative samples and measuring the particle size identified in the representative sample images. Such sample images can be taken by various characterization techniques, for example by scanning electron microscopy (SEM). Particle size relates to individually identifiable particles.

추가로, 산화세륨 입자는 약 80nm 내지 약 199nm의 2차 입자 크기를 가질 수 있다. 일 실시 형태에서, 2차 입자 크기는 약 80nm 내지 약 175nm, 예를 들어 약 80nm 내지 약 149nm의 범위일 수 있다. 특히, 2차 입자 크기는 약 140nm 내지 약 149nm의 범위일 수 있다. 2차 입자 크기는 광산란 기술, 예를 들어 호리바(Horiba) LA-920 레이저 입자 크기 분석기 및 말버른 제타사이저(Malvern Zetasizer)를 사용하여 측정될 수 있다.In addition, the cerium oxide particles may have a secondary particle size of about 80 nm to about 199 nm. In one embodiment, the secondary particle size may range from about 80 nm to about 175 nm, such as from about 80 nm to about 149 nm. In particular, the secondary particle size may range from about 140 nm to about 149 nm. Secondary particle size can be measured using light scattering techniques such as Horiba LA-920 laser particle size analyzer and Malvern Zetasizer.

입자 크기에 더하여, 세리아 재료의 형태(morphology)가 비표면적의 견지에서 추가로 특성화될 수 있다. 비표면적은 브루나우어 에메트 텔러(Brunauer Emmett Teller, BET) 방법을 사용하여 기체 흡착에 의해 구해질 수 있다. 본 명세서의 실시 형태에 따르면, 세리아 재료는 비표면적이 약 5m2/g 내지 약 15m2/g의 범위인 산화세륨 입자를 포함한다. 일 실시 형태에서, 산화세륨 입자는 비표면적이 약 6m2/g 내지 약 13m2/g, 예를 들어 약 6m2/g 내지 약 10m2/g의 범위이다. In addition to the particle size, the morphology of the ceria material can be further characterized in terms of specific surface area. The specific surface area can be obtained by gas adsorption using the Brunauer Emmett Teller (BET) method. According to embodiments herein, the ceria material comprises cerium oxide particles having a specific surface area in the range of about 5 m 2 / g to about 15 m 2 / g. In one embodiment, the cerium oxide particles have a specific surface area in the range of about 6 m 2 / g to about 13 m 2 / g, for example about 6 m 2 / g to about 10 m 2 / g.

추가로, 산화세륨 입자는 밀도가 적어도 약 6.6g/cm3이다. 예를 들어, 밀도는 적어도 약 7.0g/cm3일 수 있다. 일 실시 형태에서, 산화세륨 입자는 밀도가 약 6.6g/cm3 내지 약 7.2g/cm3의 범위일 수 있다.In addition, the cerium oxide particles have a density of at least about 6.6 g / cm 3 . For example, the density may be at least about 7.0 g / cm 3 . In one embodiment, the cerium oxide particles may be a density in the range of about 6.6g / cm 3 to about 7.2g / cm 3.

특정 실시 형태에서, 2차 입자 크기는 계산, 측정, 또는 그 조합을 통해 결정될 수 있다. 일반적으로, 2차 입자 크기는 1차 입자들의 응집 또는 융합의 정도에 대한 지표이다. 예를 들어, 2차 입자 크기는 BET 비표면적에 기초하여 계산될 수 있다. 다른 예에서, 2차 입자 크기는 레이저 회절을 사용하여, 예를 들어 호리바 LA-920 레이저 입자 크기 분석기를 사용하여 측정될 수 있다. 특수한 상황에서, 업계는 레이저 산란 기술을 통해 측정된 크기 대 BET 비표면적으로부터 계산된 크기의 비의 견지에서 세리아 재료를 특성화한다. 산화세륨 재료는 3.0 미만의 비, 예를 들어 2.5 이하의 비를 나타낼 수 있다. 일례에서, 비는 1.0 내지 3.0, 예를 들어 1.2 내지 2.2의 범위 내이다.In certain embodiments, secondary particle sizes can be determined through calculation, measurement, or a combination thereof. In general, secondary particle size is an indicator of the degree of aggregation or fusion of primary particles. For example, secondary particle size can be calculated based on the BET specific surface area. In another example, secondary particle size can be measured using laser diffraction, for example using a Horiba LA-920 laser particle size analyzer. In special circumstances, the industry characterizes ceria materials in terms of the ratio of the size measured from laser scattering technology to the size calculated from the BET specific surface area. The cerium oxide material may exhibit a ratio of less than 3.0, for example, 2.5 or less. In one example, the ratio is in the range of 1.0 to 3.0, for example 1.2 to 2.2.

추가로, 이러한 세륨 재료는 권(Kwon) 등(미국 특허 제7,090,821호)에 의해 개략적으로 설명된 방법에 의해 특성화될 수 있다. 권 등에 의해 개략적으로 설명된 방법에 따라 결정된 바와 같이, 세리아 재료는 α 응집성 척도가 적어도 약 2.0일 수 있으며, β 응집성 척도가 3.0 이하일 수 있다.In addition, such cerium materials can be characterized by the method outlined by Kwon et al. (US Pat. No. 7,090,821). As determined according to the method outlined by Vol. Et al., The ceria material may have an α cohesion measure of at least about 2.0 and a β cohesion measure of 3.0 or less.

예시적인 실시 형태에서, 생성되는 세리아 재료는 다결정질 산화세륨 입자 또는 단결정질 산화세륨 입자와 다결정질 산화세륨 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 단결정질 산화세륨 입자와 다결정질 산화세륨 입자의 비는 1:9 내지 9:1의 범위이다. 예를 들어, 비는 1:3 내지 3:1일 수 있다. 대안적으로, 세리아 재료는 주로 다결정질일 수 있다.In an exemplary embodiment, the resulting ceria material may comprise polycrystalline cerium oxide particles or a mixture of monocrystalline cerium oxide particles and polycrystalline cerium oxide particles. In one embodiment, the ratio of monocrystalline cerium oxide particles to polycrystalline cerium oxide particles is in the range of 1: 9 to 9: 1. For example, the ratio may be 1: 3 to 3: 1. Alternatively, the ceria material may be predominantly polycrystalline.

추가로, 세리아 재료는 격자 치환 불순물(lattice substituting impurity), 예를 들어 티타늄이 사실상 없다. 예를 들어, 세리아 재료는 적어도 99.0 중량%의 산화세륨 예컨대 적어도 약 99.5 중량%의 산화세륨, 또는 심지어 99.9 중량% 초과의 산화세륨일 수 있다.In addition, the ceria material is substantially free of lattice substituting impurity, for example titanium. For example, the ceria material may be at least 99.0 wt% cerium oxide such as at least about 99.5 wt% cerium oxide, or even more than 99.9 wt% cerium oxide.

추가적으로, 세리아 재료는 바람직한 입자 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 세리아 재료의 입자는 사실상 원형(rounded)일 수 있다. "원형" 은 정육면체를 제외하고서 종횡비(예를 들어, 제1 치수를 다음으로 가장 긴 치수로 나눈 값)가 약 1인 입자를 의미한다. 특히, 세리아 재료는 한 세트의 입자들에 대한 치수들의 평균 비로 정의되는 평균 진원도(roundness)가 1.28 이하, 예를 들어 1.24 이하일 수 있다. 예를 들어, 평균 진원도는 1.2 이하, 예를 들어 1.15 이하일 수 있다.In addition, the ceria material may have the desired particle form. For example, the particles of ceria material may be substantially rounded. "Circular" means particles having an aspect ratio (eg, the first dimension divided by the longest dimension), excluding a cube, of about 1. In particular, the ceria material may have an average roundness of 1.28 or less, for example 1.24 or less, which is defined as the average ratio of dimensions to a set of particles. For example, the average roundness may be 1.2 or less, for example 1.15 or less.

상기에 기재된 세리아 재료는, 특히 연마 슬러리와 관련하여 바람직한 특성을 나타낸다. 특히, 상기에 기재된 방법은 제어된 특성을 갖는 세리아 재료의 형성을 가능하게 하며, 이러한 제어된 특성은, 연마 슬러리에 사용될 때 선행 기술의 세리아 재료에 비하여 예기치 않은 기술적 이점을 제공한다.The ceria material described above exhibits desirable properties, in particular with respect to the polishing slurry. In particular, the method described above enables the formation of ceria materials having controlled properties, which provide unexpected technical advantages over prior art ceria materials when used in abrasive slurries.

전형적으로, 문헌은 저밀도 세리아 재료에 초점을 맞추었다. 예를 들어, 요시다(Yoshida) 등(예를 들어, 미국 특허 제6,343,976호, 미국 특허 제6,863,700호, 및 미국 특허 제7,115,021호 참조)은 소성(fired) 탄산세륨 재료로부터 세리아 미립자를 형성하는 기술을 개시한다. 그러한 기술은 전형적으로 저밀도 다공성 재료로 이어지며, 이의 사용이 요시다 등에 의해 지지된다. 다른 문헌 정보들은 세리아 재료의 침전을 개시하긴 하지만(예를 들어, 미국 특허 제5,938,837호 또는 미국 특허 제6,706,082호 참조), 그러한 문헌 정보들은 저밀도 재료를 생성하는 기술이나 작은 입자 크기 재료를 생성하는 기술을 개시한다.Typically, the literature focused on low density ceria materials. For example, Yoshida et al. (See, eg, US Pat. No. 6,343,976, US Pat. No. 6,863,700, and US Pat. No. 7,115,021) describe techniques for forming ceria particulate from fired cerium carbonate material. It starts. Such techniques typically lead to low density porous materials, the use of which is supported by Yoshida et al. While other literature information discloses the precipitation of ceria materials (see, for example, US Pat. No. 5,938,837 or US Pat. No. 6,706,082), such literature information is a technique for producing low density materials or for producing small particle size materials. Initiate.

문헌의 교시 내용과 대조적으로, 출원인들은 특정 입자 크기의 보다 높은 밀도의 세리아 재료가 개선된 연마 슬러리를 제공함을 알아내었다. 특히, 그러한 연마 슬러리가 실리카 기판을 연마하는 데 사용될 때, 연마 슬러리는 높은 제거율을 제공하며, 또한 탁월한 표면 마무리를 가진 연마된 표면을 제공한다. 더욱이, 출원인들은, 특정 이온의 존재 하에서의 세리아 재료를 소성하고, 이어서 습식 밀링하고 이온 교환하는 것을 비롯한 특수한 공정 특징들의 사용이, 연마 슬러리와 관련하여 사용될 때, 바람직한 연마 특성을 제공하는 세리아 재료를 제공함을 알아내었다.In contrast to the teaching of the literature, Applicants have found that higher density ceria materials of a particular particle size provide improved abrasive slurries. In particular, when such polishing slurry is used to polish silica substrates, the polishing slurry provides a high removal rate and also provides a polished surface with excellent surface finish. Moreover, Applicants provide ceria materials that provide the desired abrasive properties when used in connection with abrasive slurries, the use of special process features including firing ceria material in the presence of certain ions, followed by wet milling and ion exchange. Figured out.

실시예Example

실시예 1Example 1

31.2% 질산세륨(III)의 수용액(20003g)을 강력한 교반 하에서 30% 수산화암모늄(NH4OH) 용액 5000g으로 적정한다. 혼합물을 실온에서 세척하고, 18시간 동안 90℃에서 에이징한다. 최종 이온 전도도는 8500μS/cm이다. 혼합물을 220℃의 온도에서 오토클레이빙을 통해 열처리한다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링하고 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 90nm이고, 비표면적이 70m2/g이고, 밀도가 6.22g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 구형 또는 거의 구형이며, 1000Å/min의 재료 제거율(material removal rate, MRR)로 탁월한 표면 마무리를 생성한다. An aqueous solution of 31.2% cerium nitrate (III) (20003 g) is titrated with 5000 g of 30% ammonium hydroxide (NH 4 OH) solution under vigorous stirring. The mixture is washed at room temperature and aged at 90 ° C. for 18 hours. The final ion conductivity is 8500 μS / cm. The mixture is heat treated via autoclaving at a temperature of 220 ° C. The resulting cerium oxide particles are wet milled and filtered at solid loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5 to 6 to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 90 nm, a specific surface area of 70 m 2 / g, and a density of 6.22 g / cm 3 . The particle shape is spherical or nearly spherical and produces an excellent surface finish with a material removal rate (MRR) of 1000 kW / min.

실시예 2Example 2

31.2% 질산세륨(III)의 수용액(20003g)을 강력한 교반 하에서 30% 수산화암모늄(NH4OH) 용액 5000g으로 적정한다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징하고, 세척하여 이온 전도도가 약 570μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 900℃의 온도에서 박스로(box furnace) 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링하고 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 99nm이고, 비표면적이 31.7m2/g이고, 밀도가 6.82g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 다양하며, 4200Å/min의 재료 제거율(MRR)로 허용가능한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of 31.2% cerium nitrate (III) (20003 g) is titrated with 5000 g of 30% ammonium hydroxide (NH 4 OH) solution under vigorous stirring. The mixture is aged for 18 hours at room temperature and washed to bring the ionic conductivity to about 570 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box furnace at a temperature of 900 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled and filtered at solid loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5 to 6 to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 99 nm, a specific surface area of 31.7 m 2 / g, and a density of 6.82 g / cm 3 . The particle shape varies and produces an acceptable surface finish with a material removal rate (MRR) of 4200 kW / min.

실시예 3Example 3

31.2% 질산세륨(III)의 수용액(20003g)을 강력한 교반 하에서 30% 수산화암모늄(NH4OH) 용액 5000g으로 적정한다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징하고, 세척하여 이온 전도도가 6200μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 900℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링하고 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 95nm이고, 비표면적이 32.5m2/g이고, 밀도가 6.84g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 다양하며, 4200Å/min의 재료 제거율(MRR)로 허용가능한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of 31.2% cerium nitrate (III) (20003 g) is titrated with 5000 g of 30% ammonium hydroxide (NH 4 OH) solution under vigorous stirring. The mixture is aged for 18 hours at room temperature and washed to bring the ionic conductivity to 6200 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box at a temperature of 900 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled and filtered at solid loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5 to 6 to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 95 nm, a specific surface area of 32.5 m 2 / g, and a density of 6.84 g / cm 3 . The particle shape varies and produces an acceptable surface finish with a material removal rate (MRR) of 4200 kW / min.

실시예 4Example 4

31.2% 질산세륨(III)의 수용액(20003g)을 30% 수산화암모늄(NH4OH) 염기 용액 5000g으로 적정한다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징하고, 세척하여 이온 전도도가 23,300μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 1100℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링하고 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 97nm이고, 비표면적이 35.7m2/g이고, 밀도가 6.71g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 각진 형상이며, 4000Å/min의 재료 제거율(MRR)로 불량한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of 31.2% cerium (III) nitrate (20003g) is titrated with 5000g of 30% ammonium hydroxide (NH 4 OH) base solution. The mixture is aged for 18 hours at room temperature and washed to give an ionic conductivity of 23,300 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box furnace at a temperature of 1100 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled and filtered at solid loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5 to 6 to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 97 nm, a specific surface area of 35.7 m 2 / g, and a density of 6.71 g / cm 3 . The particle shape is an angular shape and produces poor surface finish with a material removal rate (MRR) of 4000 kV / min.

실시예 5Example 5

질산세륨(III)의 수용액을 22.5중량% 수산화칼륨(KOH) 염기로 침전시킨다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징한다. 혼합물을 세척하여 이온 전도도가 49μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 845℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 99nm이고, 비표면적이 31.0m2/g이고, 밀도가 6.78g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 다양하며, 3700Å/min의 재료 제거율(MRR)로 허용가능한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of cerium nitrate is precipitated with 22.5% by weight potassium hydroxide (KOH) base. The mixture is aged at room temperature for 18 hours. The mixture is washed to have an ionic conductivity of 49 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box furnace at a temperature of 845 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 99 nm, a specific surface area of 31.0 m 2 / g, and a density of 6.78 g / cm 3 . The particle shape varies and produces an acceptable surface finish with a material removal rate (MRR) of 3700 kPa / min.

실시예 6Example 6

질산세륨(III)의 수용액을 22.5중량% 수산화칼륨(KOH) 염기로 침전시킨다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징한다. 혼합물을 세척하여 이온 전도도가 1120μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 800℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링하고 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 143nm이고, 비표면적이 10.36m2/g이고, 밀도가 7.13g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 구형 또는 거의 구형이며, 2500Å/min의 재료 제거율(MRR)로 평균 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of cerium nitrate is precipitated with 22.5% by weight potassium hydroxide (KOH) base. The mixture is aged at room temperature for 18 hours. The mixture is washed to bring the ionic conductivity to 1120 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box at a temperature of 800 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled and filtered at solid loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5 to 6 to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 143 nm, a specific surface area of 10.36 m 2 / g, and a density of 7.13 g / cm 3 . The particle shape is spherical or nearly spherical and produces an average surface finish with a material removal rate (MRR) of 2500 kW / min.

실시예 7Example 7

질산세륨(III)의 수용액을 22.5중량% 수산화칼륨(KOH) 염기로 침전시킨다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징한다. 혼합물을 세척하여 이온 전도도가 1428μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 800℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링한다. 이어서, 산화세륨을 수지 대 세리아 비 = 2:1로 하여 혼합상(mixed-bed) 수지(양이온 대 음이온 비 = 1)에서 이온 교환을 통해 처리한다. 이온 교환 2시간 후 수지를 분리하고 폐기하고, 산화세륨 입자를 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 197nm이고, 비표면적이 6.85m2/g이고, 밀도가 6.76g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 구형 또는 거의 구형이며, 4050Å/min의 재료 제거율(MRR)로 불량한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of cerium nitrate is precipitated with 22.5% by weight potassium hydroxide (KOH) base. The mixture is aged at room temperature for 18 hours. The mixture is washed to bring the ionic conductivity to 1428 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box at a temperature of 800 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled at solids loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5-6. The cerium oxide is then treated via ion exchange in a mixed-bed resin (cation to anion ratio = 1) with a resin to ceria ratio = 2: 1. After 2 hours of ion exchange, the resin is separated and discarded, and the cerium oxide particles are filtered to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 197 nm, a specific surface area of 6.85 m 2 / g, and a density of 6.76 g / cm 3 . The particle shape is spherical or nearly spherical and produces poor surface finish with a material removal rate (MRR) of 4050 dl / min.

실시예 8Example 8

질산세륨(III)의 수용액을 22.5중량% 수산화칼륨(KOH) 염기로 침전시킨다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징하고, 세척하여 이온 전도도가 1428μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 800℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링한다. 이어서, 산화세륨을 수지 대 세리아 비 = 2:1로 하여 혼합상 수지(양이온 대 음이온 비 = 1)에서 이온 교환을 통해 처리한다. 이온 교환 2시간 후 수지를 분리하고 폐기하고, 산화세륨 입자를 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 186nm이고, 비표면적이 7.18m2/g이고, 밀도가 6.81g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 구형 또는 거의 구형이며, 4300Å/min의 재료 제거율(MRR)로 평균 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of cerium nitrate is precipitated with 22.5% by weight potassium hydroxide (KOH) base. The mixture is aged for 18 hours at room temperature and washed to bring the ionic conductivity to 1428 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box at a temperature of 800 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled at solids loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5-6. The cerium oxide is then treated via ion exchange in a mixed phase resin (cation to anion ratio = 1) with a resin to ceria ratio = 2: 1. After 2 hours of ion exchange, the resin is separated and discarded, and the cerium oxide particles are filtered to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 186 nm, a specific surface area of 7.18 m 2 / g, and a density of 6.81 g / cm 3 . The particle shape is spherical or nearly spherical and produces an average surface finish with a material removal rate (MRR) of 4300 kW / min.

실시예 9Example 9

질산세륨(III)의 수용액을 22.5중량% 수산화칼륨(KOH) 염기로 침전시킨다. 혼합물을 18시간 동안 에이징하고, 세척하여 이온 전도도가 1428μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 800℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링한다. 이어서, 산화세륨을 수지 대 세리아 비 = 2:1로 하여 혼합상 수지(양이온 대 음이온 비 = 1)에서 이온 교환을 통해 처리한다. 이온 교환 2시간 후 수지를 분리하고 폐기하고, 산화세륨 입자를 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 164nm이고, 비표면적이 6.48m2/g이고, 밀도가 6.83g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 구형 또는 거의 구형이며, 4300Å/min의 재료 제거율(MRR)로 우수한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of cerium nitrate is precipitated with 22.5% by weight potassium hydroxide (KOH) base. The mixture is aged for 18 hours and washed to bring the ionic conductivity to 1428 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box at a temperature of 800 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled at solids loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5-6. The cerium oxide is then treated via ion exchange in a mixed phase resin (cation to anion ratio = 1) with a resin to ceria ratio = 2: 1. After 2 hours of ion exchange, the resin is separated and discarded, and the cerium oxide particles are filtered to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 164 nm, a specific surface area of 6.48 m 2 / g, and a density of 6.83 g / cm 3 . The particle shape is spherical or nearly spherical, producing a good surface finish with a material removal rate (MRR) of 4300 kW / min.

실시예 10Example 10

질산세륨(III)의 수용액을 22.5중량% 수산화칼륨(KOH) 염기로 침전시킨다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징하고, 세척하여 이온 전도도가 1428μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 800℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링한다. 이어서, 산화세륨을 수지 대 세리아 비 = 2:1로 하여 혼합상 수지(양이온 대 음이온 비 = 1)에서 이온 교환을 통해 처리한다. 이온 교환 2시간 후 수지를 분리하고 폐기하고, 산화세륨 입자를 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 148nm이고, 비표면적이 6.94m2/g이고, 밀도가 7.04g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 구형 또는 거의 구형이며, 4800Å/min의 재료 제거율(MRR)로 탁월한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of cerium nitrate is precipitated with 22.5% by weight potassium hydroxide (KOH) base. The mixture is aged for 18 hours at room temperature and washed to bring the ionic conductivity to 1428 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box at a temperature of 800 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled at solids loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5-6. The cerium oxide is then treated via ion exchange in a mixed phase resin (cation to anion ratio = 1) with a resin to ceria ratio = 2: 1. After 2 hours of ion exchange, the resin is separated and discarded, and the cerium oxide particles are filtered to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 148 nm, a specific surface area of 6.94 m 2 / g, and a density of 7.04 g / cm 3 . The particle shape is spherical or nearly spherical and produces excellent surface finish with a material removal rate (MRR) of 4800 kW / min.

실시예 11Example 11

질산세륨(III)의 수용액을 22.5중량% 수산화칼륨(KOH) 염기로 침전시킨다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징하고, 세척하여 이온 전도도가 887μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 800℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링한다. 이어서, 산화세륨을 수지 대 세리아 비 = 2:1로 하여 혼합상 수지(양이온 대 음이온 비 = 1)에서 이온 교환을 통해 처리한다. 이온 교환 2시간 후 수지를 분리하고 폐기하고, 산화세륨 입자를 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 146nm이고, 비표면적이 12.11m2/g이고, 밀도가 7.14g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 구형 또는 거의 구형이며, 4700Å/min의 재료 제거율(MRR)로 탁월한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of cerium nitrate is precipitated with 22.5% by weight potassium hydroxide (KOH) base. The mixture is aged for 18 hours at room temperature and washed to bring the ionic conductivity to 887 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box at a temperature of 800 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled at solids loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5-6. The cerium oxide is then treated via ion exchange in a mixed phase resin (cation to anion ratio = 1) with a resin to ceria ratio = 2: 1. After 2 hours of ion exchange, the resin is separated and discarded, and the cerium oxide particles are filtered to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 146 nm, a specific surface area of 12.11 m 2 / g, and a density of 7.14 g / cm 3 . The particle shape is spherical or nearly spherical and produces excellent surface finish with a material removal rate (MRR) of 4700 kW / min.

실시예 12Example 12

질산세륨(III)의 수용액을 22.5중량% 수산화칼륨(KOH) 염기로 침전시킨다. 혼합물을 18시간 동안 실온에서 에이징하고, 세척하여 이온 전도도가 1120μS/cm로 되게 한다. 혼합물을 건조시키고 2시간 동안 800℃의 온도에서 박스로 내에서 하소를 통해 열처리하고, 실온으로 냉각시킨다. 생성되는 산화세륨 입자를 3.5 내지 6의 pH 범위에서 최대 30중량%까지의 고형물 로딩에서 습식 밀링한다. 이어서, 산화세륨을 수지 대 세리아 비 = 2:1로 하여 혼합상 수지(양이온 대 음이온 비 = 1)에서 이온 교환을 통해 처리한다. 이온 교환 2시간 후 수지를 분리하고 폐기하고, 산화세륨 입자를 여과하여 세리아 재료를 생성한다. 세리아 재료는 2차 입자 크기가 143nm이고, 비표면적이 9.29m2/g이고, 밀도가 7.11g/cm3인 산화세륨 입자를 포함한다. 입자 형상은 구형 또는 거의 구형이며, 4700Å/min의 재료 제거율(MRR)로 탁월한 표면 마무리를 생성한다.An aqueous solution of cerium nitrate is precipitated with 22.5% by weight potassium hydroxide (KOH) base. The mixture is aged for 18 hours at room temperature and washed to bring the ionic conductivity to 1120 μS / cm. The mixture is dried and heat treated by calcination in a box at a temperature of 800 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature. The resulting cerium oxide particles are wet milled at solids loading up to 30% by weight in a pH range of 3.5-6. The cerium oxide is then treated via ion exchange in a mixed phase resin (cation to anion ratio = 1) with a resin to ceria ratio = 2: 1. After 2 hours of ion exchange, the resin is separated and discarded, and the cerium oxide particles are filtered to produce a ceria material. The ceria material comprises cerium oxide particles having a secondary particle size of 143 nm, a specific surface area of 9.29 m 2 / g, and a density of 7.11 g / cm 3 . The particle shape is spherical or nearly spherical and produces excellent surface finish with a material removal rate (MRR) of 4700 kW / min.

하기 표 1은 공정 조건의 요약을 제공한다. 표 2는 형성 공정으로부터 생성되는 2차 입자 크기, 비표면적, 밀도, 입자 형상, 및 연마 특징과 같은 산화세륨 입자의 특성을 보여준다.Table 1 below provides a summary of the process conditions. Table 2 shows the properties of cerium oxide particles such as secondary particle size, specific surface area, density, particle shape, and polishing characteristics resulting from the formation process.

공정 조건Process conditions 실시예Example 적정 염기Titration base 전도도 - 열처리 전
(μS/cm)
Conductivity-Before Heat Treatment
(μS / cm)
열처리 온도 (℃)Heat treatment temperature (℃) 이온 교환
(예/아니오)
Ion exchange
(Yes No)
실시예 1Example 1 NH4OHNH 4 OH 85008500 220220 아니오no 실시예 2Example 2 NH4OHNH 4 OH 570570 900900 아니오no 실시예 3Example 3 NH4OHNH 4 OH 62006200 900900 아니오no 실시예 4Example 4 NH4OHNH 4 OH 2330023300 11001100 아니오no 실시예 5Example 5 KOHKOH 4949 845845 아니오no 실시예 6Example 6 KOHKOH 11201120 800800 아니오no 실시예 7Example 7 KOHKOH 14281428 800800 Yes 실시예 8Example 8 KOHKOH 14281428 800800 Yes 실시예 9Example 9 KOHKOH 14281428 800800 Yes 실시예 10Example 10 KOHKOH 14281428 800800 Yes 실시예 11Example 11 KOHKOH 887887 800800 Yes 실시예 12Example 12 KOHKOH 11201120 800800 Yes

입자 특성 및 연마 성능Particle Characteristics and Polishing Performance 실시예Example 2차
PSD (nm)
Secondary
PSD (nm)
SSA
(m2/g)
SSA
(m 2 / g)
밀도
(g/cc)
density
(g / cc)
입자 형상Particle shape MRR
(Å/min)
MRR
(Å / min)
표면 마무리Surface finish
실시예 1Example 1 9090 70.070.0 6.226.22 둥그스름함Roundness 10001000 탁월함Excellence 실시예 2Example 2 9999 31.731.7 6.826.82 다양함Various 42004200 우수Great 실시예 3Example 3 9595 32.532.5 6.846.84 다양함Various 42004200 우수Great 실시예 4Example 4 9797 35.735.7 6.716.71 각짐Angle 40004000 불량Bad 실시예 5Example 5 9999 31.031.0 6.786.78 다양함Various 37003700 우수Great 실시예 6Example 6 143143 10.3610.36 7.137.13 둥그스름함Roundness 25002500 평균Average 실시예 7Example 7 197197 6.856.85 6.766.76 둥그스름함Roundness 40504050 불량Bad 실시예 8Example 8 186186 7.187.18 6.816.81 둥그스름함Roundness 43004300 평균Average 실시예 9Example 9 164164 6.486.48 6.836.83 둥그스름함Roundness 43004300 우수Great 실시예 10Example 10 148148 6.946.94 7.047.04 둥그스름함Roundness 48004800 탁월함Excellence 실시예 11Example 11 146146 12.1112.11 7.147.14 둥그스름함Roundness 47004700 탁월함Excellence 실시예 12Example 12 143143 9.299.29 7.117.11 둥그스름함Roundness 47004700 탁월함Excellence

연마 성능은 화학적 기계적 평탄화(CMP) 공정에서 샘플 슬러리를 시험함으로써 측정한다. 화학적 기계적 평탄화(CMP)는 IPEC 372 연마 도구 및 K-홈형 IC 1400 연마 패드를 사용하여 수행한다. 웨이퍼 캐리어 속도는 40rpm으로 설정하고 이때 테이블 속도는 45rpm이다. 세리아 슬러리 유속은 125mL/min이고, 세리아의 고형물 로딩은 1.2%이다. 시험은 60초 동안 8" 페테오스(PETEOS) 웨이퍼 상에서 수행한다. 제거율은 웨이퍼의 중량 손실에 기초하여 계산한다.Polishing performance is measured by testing the sample slurry in a chemical mechanical planarization (CMP) process. Chemical mechanical planarization (CMP) is performed using an IPEC 372 polishing tool and a K-grooved IC 1400 polishing pad. The wafer carrier speed is set at 40 rpm with a table speed of 45 rpm. The ceria slurry flow rate is 125 mL / min and the ceria solids loading is 1.2%. The test is run on an 8 "PETEOS wafer for 60 seconds. The removal rate is calculated based on the weight loss of the wafer.

실시예 1에서 보여준 바와 같이, 산화세륨의 침전 및 600℃ 미만의 온도에서의 열처리는 불량한 재료 제거율(MRR)을 갖는 저밀도 세리아 재료를 제공한다. 그러나, 실시예 2, 실시예 3, 및 실시예 4에서 보여준 바와 같이, 열처리 온도의 증가는 MRR을 증가시키지만, 연마된 표면의 품질을 감소시킨다.As shown in Example 1, precipitation of cerium oxide and heat treatment at temperatures below 600 ° C. provide low density ceria materials with poor material removal rate (MRR). However, as shown in Examples 2, 3, and 4, increasing the heat treatment temperature increases MRR, but decreases the quality of the polished surface.

실시예 5 내지 실시예12에서는, 수산화칼륨을 사용하여 산화세륨을 침전시킨다. 일반적으로, 출원인들은 놀랍게도 수산화칼륨의 사용이 수산화암모늄을 사용하는 것보다 더 낮은 하소 온도를 허용함을 알아내었다. 추가적으로, 출원인들은 놀랍게도 수산화칼륨이 입자 성장 및 연마 성능에 영향을 줌을 알아내었다.In Examples 5 to 12, cerium oxide is precipitated using potassium hydroxide. In general, Applicants have surprisingly found that the use of potassium hydroxide allows lower calcination temperatures than using ammonium hydroxide. In addition, Applicants have surprisingly found that potassium hydroxide affects particle growth and polishing performance.

실시예 5에서는, 수산화칼륨의 칼륨을 세척하여 건조 및 하소 전에 낮은 이온 전도도로 되게 한다. 생성되는 재료는 합리적인 MRR 및 우수한 표면 품질을 나타낸다. 실시예 6에서는, 이온 전도도가 건조 및 하소 전에 1000μS/cm를 초과하여 유지되지만, 칼륨 이온이 최종 미립자 재료에 여전히 남아 있다. 생성되는 재료는 감소된 MRR을 나타내고, 실시예 5에 비하여 보다 나쁜 표면 마무리를 생성한다.In Example 5, potassium hydroxide is washed to a low ionic conductivity before drying and calcining. The resulting material exhibits reasonable MRR and good surface quality. In Example 6, ionic conductivity is maintained above 1000 μS / cm before drying and calcination, but potassium ions still remain in the final particulate material. The resulting material exhibits a reduced MRR and produces a worse surface finish compared to Example 5.

대조적으로, 실시예 7 내지 실시예 12는 열처리 전에 이온 전도도를 500μS/cm를 초과하여 유지하고, 650℃ 초과의 온도에서 열처리하고, 생성되는 분말 상에서 이온 교환을 수행한다. 실시예 7 내지 실시예 12 각각은 실시예 5 및 실시예 6에 비하여 상당히 개선된 MRR을 나타낸다.In contrast, Examples 7-12 maintain ionic conductivity above 500 μS / cm before heat treatment, heat treatment at temperatures above 650 ° C., and perform ion exchange on the resulting powder. Each of Examples 7-12 shows a significantly improved MRR over Examples 5 and 6.

실시예 7 내지 실시예 9는 바람직한 MRR을 나타내지만, 이들 실시예의 세리아 재료는 보다 낮은 품질의 표면 마무리를 생성한다. 대조적으로, 실시예 10 내지 실시예 12는 훨씬 더 높은 MRR을 나타내고, 탁월한 표면 마무리를 제공한다. 출원인들은 표면 마무리의 차이를 보다 작은 2차 입자 크기 분포 및 보다 큰 밀도의 결과로 본다.Examples 7-9 show the preferred MRR, but the ceria materials of these examples produce a lower quality surface finish. In contrast, Examples 10-12 show much higher MRRs and provide excellent surface finish. Applicants view the difference in surface finish as a result of smaller secondary particle size distribution and greater density.

실시예 13Example 13

특히, 출원인들은 이온 전도도, 하소 온도, 습식 밀링, 및 이온 교환 처리의 특정 조합을 사용하여 세리아 재료에서의 결정 성장을 촉진시키고 바람직한 연마 성능을 제공할 수 있음을 알아내었다.In particular, Applicants have found that certain combinations of ionic conductivity, calcination temperature, wet milling, and ion exchange treatment can be used to promote crystal growth in ceria materials and provide desirable polishing performance.

예를 들어, 도 1, 도 2 및 도 3은 약 775℃의 하소 온도에서 처리되고 이온 전도도가 각각 1000μS/cm, 1500μS/cm, 및 2500μS/cm인 입자의 SEM 화상을 도시한다. 일반적으로, 입자 크기는 증가되는 이온 전도도에 따라 증가된다. 도 1의 입자는 평균 입자 크기가 약 63.0nm이고, 도 2의 입자는 평균 입자 크기가 약 93.5nm이고, 도 3의 입자는 평균 입자 크기가 약 103.8nm이다. 이러한 평균은 적어도 5개의 대표적인 입자들의 평균 직경에 기초하여 결정된다.For example, FIGS. 1, 2 and 3 show SEM images of particles treated at a calcination temperature of about 775 ° C. and having ion conductivity of 1000 μS / cm, 1500 μS / cm, and 2500 μS / cm, respectively. Generally, particle size increases with increasing ionic conductivity. The particles of FIG. 1 have an average particle size of about 63.0 nm, the particles of FIG. 2 have an average particle size of about 93.5 nm, and the particles of FIG. 3 have an average particle size of about 103.8 nm. This average is determined based on the average diameter of at least five representative particles.

다른 실시예에서, 도 4, 도 5, 및 도 6은 약 800℃의 하소 온도에서 처리되고 이온 전도도가 각각 1000μS/cm, 1500μS/cm, 및 2500μS/cm인 입자의 SEM 화상을 도시한다. 도 4의 입자는 평균 입자 크기가 약 102.8nm이고, 도 5의 입자는 평균 입자 크기가 약 110.0nm이고, 도 6의 입자는 평균 입자 크기가 약 126.0nm이다. 또 다른 실시예에서, 도 7, 도 8 및 도 9는 약 825℃의 하소 온도에서 처리되고 이온 전도도가 각각 1000μS/cm, 1500μS/cm, 및 2500μS/cm인 입자의 SEM 화상을 도시한다. 도 7의 입자는 평균 입자 크기가 약 113.8nm이고, 도 8의 입자는 평균 입자 크기가 약 114.3nm이고, 도 9의 입자는 평균 입자 크기가 약 196.8nm이다.In another embodiment, FIGS. 4, 5, and 6 show SEM images of particles processed at a calcination temperature of about 800 ° C. and with ion conductivity of 1000 μS / cm, 1500 μS / cm, and 2500 μS / cm, respectively. The particles of FIG. 4 have an average particle size of about 102.8 nm, the particles of FIG. 5 have an average particle size of about 110.0 nm, and the particles of FIG. 6 have an average particle size of about 126.0 nm. In yet another embodiment, FIGS. 7, 8, and 9 show SEM images of particles that are processed at a calcination temperature of about 825 ° C. and have ionic conductivity of 1000 μS / cm, 1500 μS / cm, and 2500 μS / cm, respectively. The particle of FIG. 7 has an average particle size of about 113.8 nm, the particle of FIG. 8 has an average particle size of about 114.3 nm, and the particle of FIG. 9 has an average particle size of about 196.8 nm.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 이온 전도도 및 하소 온도의 조합을 사용하여 입자 성장을 조작하여 바람직한 특성 및 형태를 가진 입자, 특히 바람직한 성능을 나타내는 연마 슬러리를 형성하기에 유용한 입자를 생성할 수 있다. 특히, 주어진 이온 전도도의 경우, 하소 온도에 있어서의 50℃ 증가는 평균 입자 크기에 있어서 적어도 20%의 증가, 예를 들어 적어도 50%, 또는 심지어 80%만큼 높은 증가를 가져온다. 성장 지수는, 출발 온도가 750℃ 내지 800℃의 범위일 때, 온도에 있어서의 50℃변화로부터 기인되는 평균 입자 크기의 퍼센트 증가로 정의된다. 따라서, 도 1 내지 도 9의 입자를 생성하는 산화세륨 분말은 성장 지수가 적어도 약 20, 예를 들어 적어도 약 50, 또는 심지어 적어도 약 80이다. 주어진 하소 온도의 경우, 이온 전도도에 있어서의 1500μS/cm 증가는 평균 입자 크기에 있어서 적어도 20%의 증가, 예를 들어 적어도 40%, 또는 심지어 60%만큼 높은 증가를 가져올 수 있다. 50℃ 증가와 1500μS/cm 증가의 조합된 결과는 입자 크기에 있어서 200% 증가를 제공할 수 있다.As shown in FIGS. 1-9, a combination of ionic conductivity and calcination temperature can be used to manipulate particle growth to produce particles with desirable properties and morphology, particles useful for forming abrasive slurries exhibiting particularly desirable performance. Can be. In particular, for a given ionic conductivity, a 50 ° C. increase in calcination temperature results in an increase of at least 20% in average particle size, for example an increase of at least 50%, or even as high as 80%. Growth index is defined as the percent increase in average particle size resulting from a 50 ° C. change in temperature when the starting temperature is in the range of 750 ° C. to 800 ° C. Thus, the cerium oxide powder producing the particles of FIGS. 1-9 has a growth index of at least about 20, for example at least about 50, or even at least about 80. For a given calcination temperature, a 1500 μS / cm increase in ionic conductivity can result in an increase of at least 20% in average particle size, for example at least 40%, or even as high as 60%. The combined result of a 50 ° C. increase and a 1500 μS / cm increase can provide a 200% increase in particle size.

추가로, 입자의 형태는 일반적으로 둥글다. 예를 들어, 도 7의 입자는 평균 진원도가 1.17이며, 최대 진원도가 1.5이다. 도 9에 도시된 입자는 평균 진원도가 1.12이고, 최대 진원도가 1.4이다. 진원도는 어느 한 치수 대 다음으로 가장 긴 치수의 평균 비이다.In addition, the shape of the particles is generally round. For example, the particles of FIG. 7 have an average roundness of 1.17 and a maximum roundness of 1.5. The particles shown in FIG. 9 have an average roundness of 1.12 and a maximum roundness of 1.4. Roundness is the average ratio of one dimension to the next longest dimension.

일반적 설명 또는 실시예에서 상기에 기재된 모든 활동들이 필요한 것은 아니며, 특정 활동의 일부는 필요하지 않을 수도 있고, 기재된 것들에 더하여 하나 이상의 추가의 활동들이 수행될 수 있음을 주지한다. 또한, 활동들이 열거된 순서는 반드시 그들이 수행된 순서일 필요는 없다.It is noted that not all of the activities described above in the general description or the examples are necessary, some of which may not be necessary, and that one or more additional activities may be performed in addition to those described. In addition, the order in which the activities are listed does not necessarily have to be the order in which they are performed.

상기 명세서에서, 컨셉들은 구체적인 실시 형태들을 참고로 하여 기재되었다. 그러나, 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범주를 벗어남 없이 다양한 변경 및 변화가 이루어질 수 있음을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이라기보다는 예시적인 의미로 간주되어야 하며, 그러한 모든 변경은 본 발명의 범주 내에 포함하고자 한다.In the foregoing specification, the concepts have been described with reference to specific embodiments. However, one of ordinary skill in the art appreciates that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention as set forth in the claims below. The specification and drawings are, accordingly, to be regarded in an illustrative rather than a restrictive sense, and all such modifications are intended to be included within the scope of present invention.

본 명세서에서 사용될 때, 용어 "포함하다", "포함하는", "함유하다", "함유하는", "갖는다", "갖는"이라는 용어 또는 이들의 임의의 다른 변형은 배타적이지 않은 포함을 커버하고자 한다. 예를 들어, 특징부들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 용품, 또는 장치는 반드시 그러한 특징부만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 용품, 또는 장치에 내재적인 다른 요소를 포함할 수도 있다. 더욱이, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 '또는'을 말하며 배타적인 '또는'을 말하는 것은 아니다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 하기 중 어느 하나에 의해 충족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함), A 및 B 둘 모두가 참(또는 존재함).As used herein, the terms “comprises”, “comprising”, “comprises”, “comprising”, “have”, “having” or any other variation thereof cover a non-exclusive inclusion. I would like to. For example, a process, method, article, or apparatus that includes a list of features is not necessarily limited to those features, and is not specifically listed or incorporates other elements inherent to such process, method, article, or apparatus. It may also include. Moreover, unless expressly stated to the contrary, "or" does not mean " comprehensive " or " exclusive " For example, condition A or B is met by any of the following: A is true (or present) and B is false (or not present), A is false (or not present) and B is true (Or present), both A and B are true (or present).

또한, 부정관사("a" 또는 "an")의 사용은 본 명세서에서 설명되는 요소들 및 구성요소들을 설명하기 위해 채용된다. 이는 단지 편의상 그리고 본 발명의 범주의 전반적인 의미를 제공하기 위해 행해진다. 이러한 기재는 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 단수형은 그가 달리 의미하는 것이 명백하지 않으면 복수를 또한 포함한다.In addition, the use of the indefinite article “a” or “an” is employed to describe the elements and components described herein. This is done merely for convenience and to give a general sense of the scope of the invention. It is to be understood that such description includes one or at least one, and the singular also includes the plural unless it is obvious that what he otherwise means.

효과, 다른 이점 및 문제에 대한 해결책이 구체적인 실시 형태에 관해 전술되었다. 그러나, 효과, 이점, 문제에 대한 해결책, 그리고 임의의 효과, 이점 또는 해결책을 발생시키거나 더 명확해지게 할 수 있는 임의의 특징부(들)는 임의의 또는 모든 특허청구범위의 매우 중요하거나, 요구되거나, 필수적인 특징부로서 해석되어서는 안 된다.Effects, other advantages, and solutions to problems have been described above with regard to specific embodiments. However, effects, advantages, solutions to problems, and any feature (s) that can generate or become apparent any effect, advantage or solution are very important to any or all of the claims, It should not be interpreted as required or as essential features.

본 명세서를 읽은 후, 당업자는 소정 특징부가 명확함을 위해 별개의 실시 형태들과 관련하여 본 명세서에서 설명되고, 단일 실시 형태와 조합하여 또한 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 역으로, 간결함을 위하여 단일 실시 형태와 관련하여 설명된 다양한 특징부는 별도로 또는 임의의 하위조합으로 제공될 수도 있다. 또한, 범위 내에 기술된 값에 대한 언급은 그 범위 내의 각각의 모든 값을 포함한다.After reading this specification, skilled artisans will appreciate that certain features are described herein in connection with separate embodiments for clarity and may also be provided in combination with a single embodiment. Conversely, various features that are, for brevity, described in connection with a single embodiment, may be provided separately or in any subcombination. Also, reference to values stated within a range includes each and every value within that range.

Claims (64)

2차 입자 크기 분포가 80nm 내지 199nm의 범위이고 밀도가 적어도 6.6g/cm3 인 산화세륨 입자를 포함하는 미립자 재료.A particulate material comprising cerium oxide particles having a secondary particle size distribution ranging from 80 nm to 199 nm and having a density of at least 6.6 g / cm 3 . 제1항에 있어서, 상기 산화세륨 입자의 1차 입자 크기가 70nm 내지 120nm의 범위인 미립자 재료.The particulate material of claim 1, wherein the primary particle size of the cerium oxide particles is in the range of 70 nm to 120 nm. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2차 입자 크기 분포가 80nm 내지 149nm의 범위인 미립자 재료.The particulate material of claim 1, wherein the secondary particle size distribution is in the range of 80 nm to 149 nm. 제3항에 있어서, 상기 2차 입자 크기 분포가 140nm 내지 149nm의 범위인 미립자 재료.The particulate material of claim 3, wherein the secondary particle size distribution ranges from 140 nm to 149 nm. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀도가 적어도 7.0g/cm3인 미립자 재료. 3. The particulate material of claim 1, wherein the density is at least 7.0 g / cm 3 . 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀도가 6.6g/cm3 내지 7.2g/cm3의 범위인 미립자 재료.The method of claim 1 or claim 2, wherein the particulate material in the range of a density of 6.6g / cm 3 to 7.2g / cm 3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화세륨 입자의 비표면적이 5m2/g 내지 15m2/g의 범위인 미립자 재료.The particulate material according to claim 1 or 2, wherein the cerium oxide particles have a specific surface area in the range of 5 m 2 / g to 15 m 2 / g. 제7항에 있어서, 상기 산화세륨 입자의 비표면적이 6m2/g 내지 13m2/g인 미립자 재료.The particulate material according to claim 7, wherein the cerium oxide particles have a specific surface area of 6 m 2 / g to 13 m 2 / g. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화세륨 입자의 계산된 2차 입자 크기 대 상기 산화세륨 입자의 상기 2차 입자 크기 분포의 비가 1.0 내지 3.0의 범위인 미립자 재료.3. The particulate material of claim 1, wherein the ratio of the calculated secondary particle size of the cerium oxide particles to the secondary particle size distribution of the cerium oxide particles is in the range of 1.0 to 3.0. 4. 제9항에 있어서, 상기 비가 1.2 내지 2.1의 범위인 미립자 재료.10. The particulate material of claim 9, wherein said ratio is in the range of 1.2 to 2.1. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미립자 재료의 진원도(Roundness)가 1.28 이하인 미립자 재료.The particulate material according to claim 1 or 2, wherein a roundness of the particulate material is 1.28 or less. 제11항에 있어서, 상기 진원도가 1.24 이하인 미립자 재료.The particulate material of claim 11, wherein the roundness is 1.24 or less. 알칼리 염기를 질산세륨(III)의 수용액과 혼합하는 단계;
상기 혼합물을 에이징(aging)하여 산화세륨 입자를 형성하는 단계;
상기 혼합물을 세척하여 이온 전도도가 적어도 500μS/cm로 되게 하는 단계; 및
650℃ 내지 1000℃의 범위의 온도에서 상기 산화세륨 입자를 가열 처리하는 단계를 포함하는 미립자 재료의 형성 방법.
Mixing an alkaline base with an aqueous solution of cerium nitrate (III);
Aging the mixture to form cerium oxide particles;
Washing the mixture to achieve an ionic conductivity of at least 500 μS / cm; And
And heating the cerium oxide particles at a temperature in the range of 650 ° C to 1000 ° C.
제13항에 있어서, 상기 산화세륨 입자를 습식 밀링(wet milling)하여 2차 입자 크기가 80nm 내지 149nm로 되게 하는 단계를 추가로 포함하는 방법.The method of claim 13, further comprising wet milling the cerium oxide particles such that the secondary particle size is between 80 nm and 149 nm. 제14항에 있어서, 이온 교환 공정을 수행하여 알칼리 금속 이온을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.








The method of claim 14, further comprising removing an alkali metal ion by performing an ion exchange process.








2차 입자 크기 분포가 90nm 내지 199nm의 범위이고 밀도가 6.6g/cm3 내지 7.2g/cm3인 다결정질 산화세륨 입자를 포함하는 미립자 재료.The secondary particle size distribution in the range 90nm to 199nm, and a density of the particulate material is comprising a crystalline cerium oxide particles is 6.6g / cm 3 to 7.2g / cm 3. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010089989A (en) * 2008-10-08 2010-04-22 Daito Kasei Kogyo Kk Spherical cerium oxide and method for producing the same, and cosmetic formulated with the same
CN103327965B (en) 2011-01-25 2017-07-18 宝洁公司 Liposome and the personal care composition comprising liposome
CN102775958B (en) * 2012-08-16 2014-03-12 上海华明高纳稀土新材料有限公司 Cerium oxide polishing material for stone grinding tool and preparation method thereof
US8859428B2 (en) * 2012-10-19 2014-10-14 Air Products And Chemicals, Inc. Chemical mechanical polishing (CMP) composition for shallow trench isolation (STI) applications and methods of making thereof
US20140178314A1 (en) 2012-12-19 2014-06-26 The Procter & Gamble Company Compositions and/or articles with improved solubility of a solid active
US9511144B2 (en) 2013-03-14 2016-12-06 The Proctor & Gamble Company Cosmetic compositions and methods providing enhanced penetration of skin care actives
JP6493207B2 (en) * 2013-06-27 2019-04-03 コニカミノルタ株式会社 Method for producing cerium oxide abrasive
JP6447499B2 (en) * 2013-08-07 2019-01-09 コニカミノルタ株式会社 Abrasive manufacturing method and polishing method
KR101405333B1 (en) * 2013-09-12 2014-06-11 유비머트리얼즈주식회사 Abrasive particles, polishing slurry and method of manufacturing a semiconductor device using the same
JP2015120844A (en) * 2013-12-24 2015-07-02 旭硝子株式会社 Polishing agent production method, polishing method, and semiconductor integrated circuit device production method
CN103818943B (en) * 2014-02-18 2016-05-04 常州大学 A kind of spherical cerium oxide porous abrasive and the purposes in Ultraprecise polished thereof
WO2015197656A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-30 Rhodia Operations Metal doped cerium oxide compositions
SG11201610969UA (en) * 2014-07-09 2017-02-27 Hitachi Chemical Co Ltd Cmp polishing liquid, and polishing method
WO2017010557A1 (en) 2015-07-14 2017-01-19 エム・テクニック株式会社 Method for producing oxide particles
KR102463863B1 (en) 2015-07-20 2022-11-04 삼성전자주식회사 Polishing compositions and methods of manufacturing semiconductor devices using the same
CN106044829B8 (en) * 2016-05-25 2018-11-27 赣州湛海工贸有限公司 A kind of preparation method of white pure zirconia cerium
WO2018100686A1 (en) * 2016-11-30 2018-06-07 日立化成株式会社 Slurry, polishing liquid, method for producing said slurry, method for producing said polishing liquid, and method for polishing substrate
WO2020021680A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 日立化成株式会社 Slurry and polishing method
CN109052451B (en) * 2018-11-07 2021-01-01 国家纳米科学中心 Cerium dioxide nanosheet and preparation method and application thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020172827A1 (en) 2001-04-11 2002-11-21 O'connor Thomas Nano-sized dispersible powders and method of making
JP3793802B2 (en) 2001-07-09 2006-07-05 独立行政法人物質・材料研究機構 Production method of ceria powder with individual particles separated into nano size

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3738454B2 (en) * 1993-08-11 2006-01-25 住友化学株式会社 Composite metal oxide powder and method for producing the same
JP2746861B2 (en) 1995-11-20 1998-05-06 三井金属鉱業株式会社 Method for producing ultrafine cerium oxide particles
EP1610367B1 (en) 1996-09-30 2010-03-17 Hitachi Chemical Co., Ltd. Cerium oxide abrasive and method of polishing substrates
JP3359535B2 (en) * 1997-04-25 2002-12-24 三井金属鉱業株式会社 Method for manufacturing semiconductor device
TW365563B (en) 1997-04-28 1999-08-01 Seimi Chem Kk Polishing agent for semiconductor and method for its production
JPH11181403A (en) 1997-12-18 1999-07-06 Hitachi Chem Co Ltd Cerium oxide abrasive and grinding of substrate
CN1746255B (en) * 2001-02-20 2010-11-10 日立化成工业株式会社 Polishing compound and method for polishing substrate
TWI272249B (en) 2001-02-27 2007-02-01 Nissan Chemical Ind Ltd Crystalline ceric oxide sol and process for producing the same
AU2002346227A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-22 Anan Kasei Co., Ltd. Cerium based composite oxide, sintered product thereof and method for preparation thereof
KR100560223B1 (en) 2002-06-05 2006-03-10 삼성코닝 주식회사 Metal oxide powder for high precision polishing and preparation thereof
KR100504937B1 (en) * 2003-02-19 2005-07-29 주식회사 휘닉스피디이 A process for producing ceo2 nano particles having a controlled particle size
CN1215981C (en) * 2003-03-21 2005-08-24 中国科学院生态环境研究中心 Process for preparing nano cerium dioxide
TWI283008B (en) * 2004-05-11 2007-06-21 K C Tech Co Ltd Slurry for CMP and method of producing the same
WO2005110679A1 (en) * 2004-05-19 2005-11-24 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition for polishing
JP2006302968A (en) * 2005-04-15 2006-11-02 Hitachi Chem Co Ltd Magnetic metal film, polishing material for insulating material film composite material, and polishing method
KR100787346B1 (en) * 2005-08-31 2007-12-18 주식회사 엘지화학 Method for preparing cerium oxide
JP4982692B2 (en) * 2006-03-17 2012-07-25 Dowaエレクトロニクス株式会社 Catalyst cerium oxide powder and DPF
US7687401B2 (en) 2006-05-01 2010-03-30 Ferro Corporation Substantially spherical composite ceria/titania particles
FR2906800B1 (en) * 2006-10-09 2008-11-28 Rhodia Recherches & Tech LIQUID SUSPENSION AND POWDER OF CERIUM OXIDE PARTICLES, PROCESSES FOR PREPARING THE SAME, AND USE IN POLISHING
US7972691B2 (en) * 2006-12-22 2011-07-05 Nanogram Corporation Composites of polymers and metal/metalloid oxide nanoparticles and methods for forming these composites
JP5019323B2 (en) * 2007-03-20 2012-09-05 独立行政法人物質・材料研究機構 Ceria sintered body doped with rare earth element and manufacturing method thereof
KR20100004181A (en) * 2008-07-03 2010-01-13 삼성전자주식회사 Slurry composition for a chemical mechanical polishing, method of preparing the slurry composition and method of polishing an object using the slurry composition

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020172827A1 (en) 2001-04-11 2002-11-21 O'connor Thomas Nano-sized dispersible powders and method of making
JP3793802B2 (en) 2001-07-09 2006-07-05 独立行政法人物質・材料研究機構 Production method of ceria powder with individual particles separated into nano size

Also Published As

Publication number Publication date
TWI476153B (en) 2015-03-11
US20090199488A1 (en) 2009-08-13
US20110252714A1 (en) 2011-10-20
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